Example 7-6 Steam at 1 MPa, 600oC,

Example 7-6

Steam at 1 MPa, 600oC, expands in a turbine to 0.01 MPa. If the process is isentropic, find the final temperature, the final enthalpy of the steam, and the turbine work.

System: The control volume formed by the turbine
Property Relation: Steam tables

Process and Process Diagram: Isentropic (sketch the process relative to the saturation lines on the T-s diagram)

Conservation Principles:

Assume: steady-state, steady-flow, one entrance, one exit, neglect KE and PE

Conservation of mass: m1=m2=m
First Law or conservation of energy:

The process is isentropic and thus adiabatic and reversible; therefore Q = 0. The conservation of energy becomes
Since the mass flow rates in and out are equal, solve for the work done per unit mass
Now, let’s go to the steam tables to find the h’s.
The process is isentropic, therefore; s2 = s1 = 8.0311 kJ/(kg K )
At P2 = 0.01 MPa, sf = 0.6492 kJ/kgK, and sg = 8.1488 kJ/(kg K);
thus, sf < s2 < sg.

State 2 is in the saturation region, and the quality is needed to specify the state.
Since state 2 is in the two-phase region, T2 = Tsat at P2 = 45.81oC.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ตัวอย่าง 7-6 ไอน้ำที่ 1 MPa, 600oC ขยายในกังหันไป 0.01 MPa ถ้ากระบวนการ isentropic หาอุณหภูมิสุดท้าย สุดท้ายเอนทาลปีของไอน้ำ และการทำงานของกังหันระบบ: ควบคุมระดับเสียงโดยกังหันคุณสมบัติความสัมพันธ์: ตารางไอน้ำกระบวนการและกระบวนการไดอะแกรม: Isentropic (ร่างกระบวนการสัมพันธ์กับเส้นอิ่มตัวบนแผนภาพ T-s)หลักการอนุรักษ์: สมมติ: เสถียร ไหลมั่นคง ทางเข้าหนึ่ง หนึ่งออก ละเลย KE และ PEกฎทรงมวล: m1 = m2 = mกฎหมายแรกหรืออนุรักษ์พลังงาน: กระบวนการคือ isentropic จึงการอะเดียแบติก และ กลับ ดังนั้น Q = 0 การอนุรักษ์พลังงานกลายเป็นตั้งแต่อัตราการไหลเข้าและออกเท่า แก้สำหรับงานที่ทำต่อหน่วยมวลขณะนี้ ลองไปตารางไอน้ำหา h'sกระบวนการจึง isentropic s2 = s1 = 8.0311 kJ /(kg K) ที่ P2 = 0.01 MPa, sf = 0.6492 kJ/kgK และจำนวน = 8.1488 kJ /(kg K) ดังนั้น sf < s2 < จำนวน สถานะ 2 ในภูมิภาคความอิ่มตัว และคุณภาพที่จำเป็นสำหรับการระบุสถานะตั้งแต่ 2 รัฐในภูมิภาค two-phase, T2 =ทซัตที่ P2 = 45.81oC

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ตัวอย่าง 7-6

ไอน้ำวันที่ 1 MPa, 600oC ขยายในกังหัน 0.01 MPa หากกระบวนการเป็น isentropic หาอุณหภูมิสุดท้ายเอนทัลปีสุดท้ายของการอบไอน้ำและการทำงานของกังหัน

ระบบควบคุมระดับเสียงที่เกิดจากกังหัน
ทรัพย์สินความสัมพันธ์: ตารางไอน้ำ

ในกระบวนการและกระบวนการแผนภาพ: isentropic (ร่างกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับเส้นความอิ่มตัวในแผนภาพ Ts)

อนุรักษ์หลักการ:

สมมติ: มั่นคงของรัฐคงไหลอย่างใดอย่างหนึ่งเข้า หนึ่งทางออกละเลย KE และ PE

อนุรักษ์มวล: m1 = m2 = m
กฎหมายแรกหรือการอนุรักษ์พลังงาน:

กระบวนการนี้เป็นกระบวนการ isentropic และอะเดียแบติกจึงพลิกกลับและ; จึง q = 0 อนุรักษ์พลังงานกลายเป็น
เนื่องจากอัตราการไหลของมวลในและนอกมีค่าเท่ากัน
แก้ปัญหาสำหรับงานที่ทำต่อหน่วยมวล ตอนนี้ขอไปที่ตารางไอน้ำเพื่อหาสิ่งที่เอช
กระบวนการนี้เป็นกระบวนการ isentropic จึง; S2 = S1 = 8.0311 kJ / (กก K)
ที่ P2 = 0.01 MPa, SF = 0.6492 kJ / kgKและ SG = 8.1488 kJ / (กก K);
จึง SF <S2 <SG

รัฐ 2 ในภูมิภาคอิ่มตัวและมีคุณภาพเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อระบุรัฐ
ตั้งแต่รัฐ 2 ในภูมิภาคสองเฟส, T2 = Tsat ที่ P2 = 45.81oC

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ตัวอย่าง 7-6ไอที่ 1 เมกะปาสคาล 600oc ขยายในกังหัน 0.01 เมกะปาสคาล ถ้าเป็นกระบวนไอเซนโทรปิก หาอุณหภูมิสุดท้าย ปีสุดท้ายของไอน้ำและกังหันทำงานระบบการควบคุมระดับเสียงที่เกิดขึ้นจากกังหันความสัมพันธ์คุณสมบัติ : ตารางไอน้ำกระบวนการแผนภาพ : ไอเซนโทรปิก ( ร่างกระบวนการเทียบกับความอิ่มตัวของสีเส้นบน t-s แผนภาพ )หลักการอนุรักษ์สรุป : การไหลคงที่ , มั่นคง , ทางเข้า , ออก , Ke ละเลยและเปการอนุรักษ์มวล : M1 M2 = M =กฎหมายเป็นครั้งแรก หรือการอนุรักษ์พลังงาน :กระบวนไอเซนโทรปิก และดังนั้นจึง วิธีใช้และผันกลับได้ ดังนั้น Q = 0 การอนุรักษ์พลังงานกลายเป็นเนื่องจากการไหลเข้าและออกมีอัตราเท่ากัน แก้ไขงานต่อมวลชน หน่วยตอนนี้ ไปอบตารางเพื่อหา H .กระบวนไอเซนโทรปิกจึง ; S1 S2 = = 8.0311 kJ / ( กก. K )ที่ P2 = 0.01 เมกะปาสคาล SF = 0.6492 kJ / kg K และ SG = 8.1488 kJ / ( กก. K )ดังนั้น , SF < < SG S2 .รัฐในเขต 2 คือ ความอิ่มตัวของสีและคุณภาพจะต้องระบุรัฐตั้งแต่รัฐ 2 ใน 2 ภูมิภาค tsat ที่ P2 T2 = = 45.81oc .